CN105255842A - 一种用于降解木质素的漆酶 - Google Patents

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李晓平
杜官本
吴章康
吴宁
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Abstract

本发明涉及一种用于降解木质素的漆酶，属于生物发酵工程技术领域。本发明的用于降解木质素的漆酶，利用保藏编号CCTCC？M2015031的土壤短芽孢杆菌(Brevibacillus？agri)HS021，通过种子菌体培养、发酵培养得。所述漆酶的性能参数为：最适使用温度为35℃，最适pH值为3.5-4.0；当储存温度≤4℃，储存时间为24-96h；当储存温度为37℃或60℃或常温时，储存时间为24h。本发明的优点在于：漆酶在温度35℃，pH值3.5-4.0环境能够充分发挥漆酶活性的漆酶溶液，使用方便，成本低，能广泛地应用于造纸、环境治理和木材加工领域。

Description

一种用于降解木质素的漆酶
技术领域：
本发明涉及一种用于降解木质素的漆酶，属于生物发酵工程技术领域。
背景技术：
木质素是仅次于纤维素的第二大天然化合物，存在于生物细胞壁中，起着支撑细胞壁力学强度的作用，在生物质材料用于制浆造纸、酒精制备、粘胶纤维等用途时，均需要把木质素进行脱除。利用生物酶法将木质素进行降解脱除，不仅条件温和、绿色环保；还不会对生物质材料中的其他化学成分，包括纤维素、半纤维素等物质造成破坏。漆酶是一种能够降解木质素的生物酶，是木质素酶中的一种；不仅能用于木材加工中的制浆造纸、酒精制备和粘胶纤维等领域；还能用于环境治理，降解环境中的废弃物和有害物质等。但目前市场上的木质素酶主要来源于白腐菌，需要在一定的温度条件下才能发挥出最佳效果，这就意味着在木质素酶作用于生物质材料时，还需要提供一定的能量，使反应条件达到一定的温度，才能使漆酶发挥作用，使用不便。
本发明提供的用于降解木质素的漆酶，经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术之不足，而是提供一种用于降解木质素的漆酶。
本发明的用于降解木质素的漆酶，经如下步骤得到：
a.出发菌株：土壤短芽孢杆菌(Brevibacillusagri)HS021，保藏编号CCTCCM2015031；保藏时间：2015年1月11日，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏单位地址：中国、武汉、武汉大学。
b.种子菌体培养
种子培养基组成：以g/1000ml计，愈创木酚5g,酵母粉5g,麦芽粉2g,琼脂粉14g，MgSO40.1g，NaCl0.5g，KNO30.3g，用蒸馏水配至1000ml，用灭菌锅在121℃条件下灭菌30min后，用倾斜法倒至经灭菌锅121℃条件下灭菌60min并已干燥的培养皿中；
种子菌体培养：待种子培养基凝固冷却20-25℃，将经紫外光照射60min或不经紫外光照射的菌株用灭菌后的竹签接种于培养皿的种子培养基上，在25-30℃培养箱中培养24小时，用于种子菌体的培养；
c.发酵培养
发酵培养基的组成：以g/1000ml计，愈创木酚5g，酵母粉5g,麦芽粉2g,MgSO40-0.1g，用蒸馏水配至1000ml，后分装于250ml的锥形瓶中，每瓶装200ml的培养基，在121℃条件下灭菌30min，待培养基冷却至室温后，将b步骤的菌龄为24h的菌体，用竹签接种1板菌至发酵培养基中，在摇床温度25-30℃、转速200r/min，发酵24h得到漆酶的粗酶液；将漆酶粗酶液利用离心机和超滤膜初步分离纯化后，利用常规分光光度计法进行漆酶酶活的测试。
所述漆酶的性能参数为：最适使用温度为35℃，最适pH值为3.5-4.0；当储存温度≤4℃，储存时间为24-96h；当储存温度为37℃或60℃或常温时，储存时间为24h。
本发明所用仪器设备均为市场购买。
本发明的优点在于：
漆酶在温度35℃，pH值3.5-4.0环境能够充分发挥漆酶活性的漆酶溶液，使用方便，成本低，能广泛地应用于造纸、环境治理和木材加工领域。
具体实施方式：
实施例所用仪器设备均为市场购买。
实施例1：
本发明的用于降解木质素的漆酶，经如下步骤得到：
a.出发菌株：土壤短芽孢杆菌(Brevibacillusagri)HS021，保藏编号CCTCCM2015031；保藏时间：2015年1月11日，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏单位地址：中国、武汉、武汉大学。
b.种子菌体培养
种子培养基组成：以g/1000ml计，愈创木酚5g,酵母粉5g,麦芽粉2g,琼脂粉14g，MgSO40.1g，NaCl0.5g，KNO30.3g，用蒸馏水配至1000ml，用灭菌锅在121℃条件下灭菌30min后，用倾斜法倒至经灭菌锅121℃条件下灭菌60min并已干燥的培养皿中；
种子菌体培养：待种子培养基冷却，将不经紫外光照射的菌株用竹签接种于培养皿的种子培养基上，在25℃或30℃培养箱中培养24小时，用于种子菌体的培养；
c.发酵培养
发酵培养基的组成：以g/1000ml计，愈创木酚5g，酵母粉5g,麦芽粉2g，用蒸馏水配至1000ml；后分装于250ml的锥形瓶中，每瓶装200ml的培养基，在121℃条件下灭菌30min，待培养基冷凝固却至20℃或25℃；将b步骤的菌龄为24h的菌体，用竹签接种1板至发酵培养基中，在摇床温度30℃，转速200r/min，发酵24h得到漆酶的粗酶液；将漆酶粗酶液利用离心机和超滤膜初步分离纯化后，利用常规分光光度计法进行漆酶酶活的测试，漆酶酶活(u/ml)为25.51±0.6。
实施例2：
基本同实施例1。不同之处为：在发酵液中添加了MgSO40.1g。利用常规分光光度计法进行漆酶酶活的测试，漆酶酶活(u/ml)为35.93±0.3。
实施例3：
基本同实施例1。不同之处为：对菌株进行了60min的紫外光照射，并在发酵液添加了MgSO40.1g。利用常规分光光度计法进行漆酶酶活的测试，漆酶酶活(u/ml)为71.92±0.5。
发明人将上述实施例得到的漆酶，用常规分光光度计法在不同温度、不同pH值、不同储存温度下测试漆酶的酶活，得到漆酶粗酶液的性能参数为：最适使用温度为35℃，最适pH值为3.5-4.0；当储存温度≤4℃，储存时间为24-96h；当储存温度为37℃或60℃或常温时，储存时间为24h。

Claims (2)

1.一种用于降解木质素的漆酶，其特征在于该漆酶经如下步骤得到：
a.出发菌株：土壤短芽孢杆菌(Brevibacillusagri)HS021，保藏编号CCTCCM2015031；
b.种子菌体培养
种子培养基组成：以g/1000ml计，愈创木酚5g,酵母粉5g,麦芽粉2g,琼脂粉14g，MgSO40.1g，NaCl0.5g，KNO30.3g，用蒸馏水配至1000ml，用灭菌锅在121℃条件下灭菌30min后，用倾斜法倒至经灭菌锅121℃条件下灭菌60min并已干燥的培养皿中；
种子菌体培养：待种子培养基凝固冷却20-25℃，将经紫外光照射60min或不经紫外光照射的菌株用灭菌后的竹签接种于培养皿的种子培养基上，在25-30℃培养箱中培养24小时，用于种子菌体的培养；
c.发酵培养
发酵培养基的组成：以g/1000ml计，愈创木酚5g，酵母粉5g,麦芽粉2g,MgSO40-0.1g，用蒸馏水配至1000ml，后分装于250ml的锥形瓶中，每瓶装200ml的培养基，在121℃条件下灭菌30min，待培养基冷却至室温后，将b步骤的菌龄为24h的菌体，用竹签接种1板菌至发酵培养基中，在摇床温度25-30℃、转速200r/min，发酵24h得到漆酶的粗酶液；将漆酶粗酶液利用离心机和超滤膜初步分离纯化后，利用常规分光光度计法进行漆酶酶活的测试。
2.权利要求1所述的漆酶，其特征在于该漆酶的性能参数为：最适使用温度为35℃，最适pH值为3.5-4.0；当储存温度≤4℃，储存时间为24-96h；当储存温度为37℃或60℃或常温时，储存时间为24h以内。
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